泰安碳纤维加固

 泰安碳纤维加固技术  

目前我国建筑结构加固主要有粘贴钢板加固，粘贴外包型钢加固、增大截面加固和碳纤维加固等几种方式，前几种加固方式是相对比较传统的直接加固方式，前期国内结构加固应用较多，相比之下，碳纤维是新型材料，其加固做法更合理，在诸多方面优于其他传统加固方式。因此较近几年碳纤维加固在结构加固中已被广泛应用，以便提高结构承载力，提高施工效率，加快施工进度。

该工程为加快施工进度，提升结构承载力，结构楼板加固采用碳纤维加固方式，此方式不仅施工简单，能够有效缩短施工工期，而且对结构楼板的外形没有影响，基本不增加结构的重量。下面就此施工技术具体内容及应用情况作一下介绍。

1工程概况

某工程总建筑面积为222457m2，地下3层、地上53层，标准层层高为3.3m，工程总建筑高度为182.15m。

该工程的楼板结构加固采用碳纤维加固方式，该加固过程所用的碳纤维布和结构胶抗拉强度高，重量轻，弹性模量高，具体测定数据如下：

加固所用

加固所的碳纤维布的厚度为0.167mm，抗拉强度为3610MPa，受拉弹性模量为249000MPa，伸长率为1.71%，弯曲强度为729MPa，层间剪切强度为47MPa，单位面积质量为299g/m2，经测定所有数据都满足规范要求；用结构胶的抗拉强度为45MPa，受拉弹性模量为2796MPa，与混凝土的正拉粘接强度为3.3MPa，抗弯强度为56.1MPa，钢-钢拉伸抗剪强度为19.2MPa，经测定所有数据都满足规范要求。

2适用范围

本施工工艺主要适用于建筑物年久失修、荷载增加或是改变使用功能而导致梁、板、柱、墙、等结构节点的承载力达不到所需要求。

3工艺特点

碳纤维加固前对混凝土表面清理找平而后进行粘贴工作，工艺简便，易于操作，与其他加固方式（如粘贴钢板加固、粘贴外包型钢加固、增大截面加固等）相比，碳纤维加固不受限于任何形状，任何结构形式，具有施工难度低，施工速度快、施工质量好、施工安全可靠、经济性高、施工工艺简单等特点，相较于以上几种传统加固形式，基本不增加原构件重量，不影响结构外形，能有效提高整体的施工质量，加快施工进度。

4工艺原理

粘贴碳纤维加固的原理是在被加固构件表面粘贴碳纤维，碳纤维与被加固构件之间涂刷建筑结构胶或灌注建筑结构胶使碳纤维与被加固构件共同受力、协调变形, 使碳纤维与混凝土形成统一的整体，能够共同受力，利用碳纤维良好的抗拉强度达到增强构件承载能力，从而提高整个结构的承载力，达到结构加固的目的。

5施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

混凝土表面处理→找平→涂底胶→粘贴→养护

5.2操作要点

5.2.1混凝土表面处理：

1、用角磨机打磨混凝土表面，去掉混凝土表面劣化层并将模板间段差打磨平滑；

2、打磨后以毛刷或高压空气除去粉尘，粘胶前再用清洗剂擦拭混凝土表面；

3、对于混凝土表面有较大缺陷处（如蜂窝、麻面或疏松处）应预先进行修复，对麻面应用环氧砂浆找平，混凝土表面疏松的地方应先将其剔除，然后用环氧砂浆找补，直到平整为止，且保持砼清洁干燥；

5.2.2找平：

打磨后的混凝土表面若仍有凹陷处，应使用修补胶将其找平。构件转角处应用修补胶修复为光滑的圆弧，其外表面的曲率半径不应小于20mm；

5.2.3 涂底胶：

1、将施工过程中用到的结构胶和浸润胶先放在各自的容器中单独搅拌，待搅拌均匀后，按照设计比例将两者逐步混合搅拌至均匀，而后以滚筒刷子含浸混合好的底胶均匀涂布，底胶指触干燥时间约3～12小时；

2、配置粘贴胶时，要控制好粘接胶的用量，尽量控制在可使用范围时间内，如果配置过多有剩余，出规定使用时间则不得再次使用；

5.2.4粘贴：

1、首先按照设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，根据现场实际需求，碳纤维布的宽度分为200mm，300mm两种，长度有2000mm，900mm，1500mm等多种尺寸，所以在实际施工前，先按照所需尺寸裁剪碳纤维，这样便于工人施工操作，从而提高施工效率；

2、在粘贴碳纤维布前，提前对所需粘贴的部位放线定位，以便达到粘贴位置的准确，根据现场实际情况，分别在所需要加固的梁底、板底等位置放线标记，以便工人施工精确，防止加固位置不在所需位置处而没有达到加固的效果；

3、按照生产厂家提供的工艺条件配置结构胶粘剂，并均匀涂抹于粘贴部位，涂贴过程中，按照定位线的尺寸，在*位置用滚压式的方法均匀涂贴，特别在搭接转角的部位处多涂抹一些结构胶；

4、将碳纤维用手轻压贴于需粘贴的位置，采用**的滚筒顺纤维方向多次滚压，使胶液充分浸透碳纤维布，注意滚压时不得损伤碳纤维布，特别注意碳纤维边缘处的粘贴程度，在该边缘处用同样的方式滚压，使之与结构胶充分接触，达到**粘接；

5、多层粘贴时应重复上述步骤，并应在碳纤维表面的结构胶粘剂指触干燥时，立即进入下一层的粘贴。且应在较后一层碳纤维布的表面涂抹一层结构胶粘剂；

6、如碳纤维长度不够需搭接时，搭接长度应不小于100mm，当多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布之间的搭接位置宜相互错开；粘贴两层或以上时，应连续粘贴，否则再开始粘贴前里层碳纤维表面应擦拭干净；

7、粘贴过程中，进行空鼓检查并采取相应的处理方法：可以在碳纤维布上开2个以上的孔，使用注射器注入结构胶；沿着碳纤维布的方向切入几刀，然后用结构胶填充，较后用毛刷涂抹胶在切口处封闭；

5.2.5养护：

1、碳纤维粘贴完成后，自然养护24小时达到初期固化，在固化过程中，不得对碳纤维破坏干扰，对于粘贴于板面或墙面的碳纤维要特别采取保护措施，防止工人或者机具对碳纤维的破坏；

2、在养护过程中，如果遇到碳纤维布粘贴不达标且无法进行养护修复的，需将该碳纤维布破坏，该位置清理后重新粘贴碳纤维布。

6结论

近年来我国一直采用比较传统的加固方法（粘贴碳纤维加固、增大截面法加固、粘贴外包型钢加固等），这些加固方法不仅施工条件严苛，而且施工难度，施工质量等都无法达到理想的效果，与之形成鲜明对比的碳纤维加固方法却解决了这些写难题，不仅适用于各种构件，各种形式的加固，而且自身的优点如抗拉强度高、重量轻、较大的弹性模量等满足现场施工要求，同时它的耐腐蚀性不会受到外界天气条件及其酸碱等的影响，更重要的是该加固方式不影响结构的外形而且基本不增加结构的重量。

正因如此，该工程才采用碳纤维加固施工工艺，通过现场合理的施工组织，得当的施工质量措施，严格现场安全管理，施工完成后，加固体系不仅起到较好的安全作用，达到了理想中的加固效果，而缩短加固工程施工工期，加快了工程施工进度，从而取得了良好的经济效益和社会效益。